1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛАВНЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ ТРАНСФОРМАТОРА

1.1 Линейные и фазные токи и напряжения обмоток ВН и НН

Линейные токи обмоток НН и ВН:

, (1)

, (2)

где S_H – полная мощность трансформатора, кВ·А;

U_HH и U_BH – напряжения на обмотках НН и ВН, кВ.

(А),

(А).

Фазные токи и напряжения обмоток, при соединении обмотки в «звезду»:

, (3)

, (4)

Фазные токи и напряжения обмоток, при соединении обмотки в «треугольник»:

, (5)

, (6)

Для обмотки НН:

(кВ),

(А),

Для обмотки ВН:

(кВ),

(А).

1.2 Испытательные напряжения обмоток

Для надежной работы трансформатора его изоляция испытывается в соответствии с ожидаемыми перенапряжениями, величина которых полностью определяется характеристиками защищающих его вентильных разрядников. Величина испытательного напряжения зависит от типа трансформаторов и от класса напряжения, под которым понимают номинальное (линейно) напряжение обмотки. Из таблицы 2.1 /1/ выбираем испытательные напряжения (таблица 1)

Таблица 1 - Испытательные напряжения в киловольтах

	Обмотка НН	Обмотка ВН
Класс напряжения Наибольшее рабочее напряжение Испытательное напряжение	3 3,6 18	35 40,5 85

По испытательным напряжениям находят изоляционные промежутки между обмотками, между обмотками и другими токоведущими частями и между обмотками и заземленными деталями трансформатора.

1.3 Активная и реактивная составляющие напряжения КЗ

Активная U_КА и реактивная U_KR составляющие напряжения короткого замыкания в процентах могут быть определены по формулам:

, (7)

, (8)

где Р_К – потери короткого замыкания, кВт.

%,

%.

2 Расчет главных размеров трансформатора

Г лавными размерами трансформатора являются диаметр стержня d – диаметр окружности, описанной вокруг ступенчатого стержня (рисунок 1), осевой размер (высота) обмоток НН и ВН и средний диаметр витка двух обмоток или диаметр осевого канала между обмотками d₁₂,радиальные размеры обмоток а₁ и а₂ и осевой канал между ними а₁₂.

Рисунок 1 - Главные геометрические размеры трансформатора

Главные размеры с учетом допустимых изоляционных расстояний между обмотками (а₁₂; а₂₂) и от обмоток до заземленных частей (а₀₁; l₀) позволяют найти остальные размеры, определяющие форму и объем магнитной системы и обмоток: высоту стержня l_C, расстояние между осями С_М0.

2.1 Выбор схемы и конструкции магнитопровода

В данном трансформаторе при S_H = 1600 кВА применена схема шихтовки магнитопровода с прямыми стыками на средней фазе (рисунок 2).

Рисунок 2 - Схема шихтовки магнитопровода

Поперечное сечение стержня магнитопровода представляет собой ступенчатую фигуру, число ступеней которой зависит от мощности трансформатора. Из таблицы 2.2 /1/ выбираем число ступеней и коэффициент заполнения площади круга К_КР, который определяет отношение площади ступенчатой фигуры стержня в сечении к площади круга диаметром d с учетом охлаждающих каналов в сечении стержня.

Число ступеней: 7

К_КР = 0,9

Ориентировочный диаметр стержня d = 0,29 (м).

Коэффициент заполнения К_З учитывает наличие изоляции между листами магнитопровода.

Принимаем: К_З = 0,96

Общий коэффициент заполнения сталью площади круга К_С определяется по следующей формуле:

, (9)

.

Активная площадь сечения стали ярма П_Я выбирается несколько больше активной площади сечения стержня П_С. Коэффициент усиления ярма К_Я зависит от способа прессовки ярма и формы его сечения. Выбираем К_Я из таблицы 2.4 /1/.

, (10)

К_Я = 1,019.

Прессовка ярма: балками, стянутыми полубандажами.

Число ступеней ярма: 5.

2.2 Выбор и определение индукций в стержне и ярме магнитопровода

Рекомендуемые значения индукции В_С в стержнях масляных трансформаторов зависят от мощности трансформатора и выбираются из таблицы 2.5 /1/

При мощности S_H = 1600 кВ·А выбираем В_С = 1,55 (Тл).

После выбора индукции в стержне можно определить индукцию в ярме по следующей формуле:

, (11)

(Тл).

2.3 Выбор конструкции и определение размеров основных изоляционных промежутков главной изоляции обмоток

Н а рисунке 3 изображена конструкция главной изоляции обмоток масляных трансформаторов классов напряжения от 1 до 35 кВ.

Рисунок 3 - Главная изоляция обмотки ВН

l_Ц1 и l_Ц2 – выступы цилиндров (из электроизоляционного картона) за высоту обмоток НН и ВН; _Ш – толщина шайб и подкладок из электроизоляционного картона, устанавливаемых при испытательном напряжении 85 кВ; ₀₁ и ₁₂ – толщина изолирующих цилиндров между обмоткой НН и стержнем и между обмотками НН и ВН; ₂₂ – толщина междуфазной перегородки (между обмотками ВН разных фаз), выполненной из электроизоляционного картона.

Минимально допустимые изоляционные расстояния от обмотки до стержня и ярма, между обмотками, а также главные размеры изоляционных деталей с учетом конструктивных требований и производственных допусков в зависимости от мощности трансформатора для испытательных напряжений 585 кВ приведени в таблице 2 (из таблицы 2.6 /1/) для обмоток НН и в таблицу 3 (из таблицы 2.7 /1/) для обмоток ВН.

Таблица 2 - Минимальные изоляционные расстояния обмоток НН в метрах

SH, кВ·А	UИСП, кВ	НН от ярма l01	НН от стержня
			01	аЦ1	а01	lЦ1
1600	18	0,075	0,004	0,006	0,015	0,025

Таблица 3 - Минимальные изоляционные расстояния обмоток ВН в метрах

SH, кВ·А	UИСП, кВ	ВН от ярма		м-ду ВН и НН		выступы цилиндра, lЦ2	м-ду ВН и ВН
		l01	Ш	а12	12		а22	22
1600	85	0,075	0,002	0,027	0,005	0,05	0,03	0,003

Примечание:

(м),

(м),

(м),

где и - расстояние от верхнего и нижнего ярма соответственно.

2.4 Выбор коэффициента  и определение главных размеров трансформатора: диаметра стержня и высоты обмотки

Принимаем  = 2,3.

После выбора  приступаем к определению ориентировочного значения диаметра стержня:

, (12)

где - мощность обмоток одного стержня трансформатора, В·А,

, (13)

с - число активных (несущих обмотки) стержней т-ра (с = m = 3);

К_Р - коэффициент приведения идеального поля рассеяния к реальному полю;

Принимаем: К_Р  0,95.

а_Р - ширина приведенного канала рассеяния трансформатора,

. (14)

При определении главных размеров трансформатора можно считать:

. (15)

где К - коэффициент, зависящий от мощности трансформатора, напряжения обмотки ВН (таблица 2.12 /1/).

Принимаем К = 0,00118.

Рассчитываем:

(В·А),

(м),

а_р = 0,027 + 0,032 = 0,059 (м),

(м).

Рассчитанный диаметр d стержня округляем до ближайшего нормализованного диаметра d_H и уточняем _Н.

Принимаем d_H = 0,3 (м).

Коэффициент _Н уточняем по формуле:

, (16)

.

Второй главный размер трансформатора – средний диаметр канала между обмотками d₁₂ – приближенно рассчитываем по формуле:

d₁₂ = d_H + 2·a₀₁ + 2·a₁ + a₁₂, (17)

где а₁ - радиальный размер обмотки НН

, (18)

Принимаем К = 1,4

а₁ = 1,4·0,032 = 0,0448 (м),

d₁₂ = 0,3 + 2·0,015 + 2·0,0448 + 0,027 = 0,4466 (м).

Третий главный размер трансформатора – высота обмотки l – определяется по формуле:

, (19)

(м).

3 РАСЧЕТ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРА

3.1 Выбор типа обмоток ВН и НН

Выбор типа обмоток трансформатора производится с учетом эксплуатационных и производственных требований, предъявляемых к трансформаторам. Предварительно следует определить ЭДС одного витка u_B [B], среднюю плотность тока в обмотке _СР [А/м²] и площадь сечения витка П_С [м²].

ЭДС витка:

, (20)

где П_С – площадь активного сечения стержня, т.е. чистое сечение стали, м².

, (21)

где К_З – коэффициент заполнения;

П_ФС = 644,7·10^-4 (м²) – площадь сечения фигуры стержня, выбирается из таблицы 3.1 /1/.

П_ФЯ = 654,2·10^-4 (м²) – площадь сечения фигуры ярма, выбирается из таблицы 3.1 /1/.

(м²),

(В).

Средняя плотность тока в обмотках определяется из условия получения заданных потерь короткого замыкания:

, (22)

где К_Д – коэффициент, определяющий долю электрических потерь в обмотке от потерь КЗ.

Из таблицы 3.2 /1/ выбираем К_Д = 0,91.

(А/м²).

Площади сечения витков обмоток НН и ВН:

, (23)

, (24)

(м²),

(м²).

С помощью таблицы 3.4 /1/ были выбраны следующие типы обмоток: обмотки ВН и НН – непрерывные катушечные из прямоугольного провода.

3.2 Расчет обмоток

3.2.1 Непрерывная катушечная обмотка

Обмотку наматывают на жесткий бумажно-бакелитовый цилиндр на рейках, образующих вертикальный канал вдоль внутренней поверхности обмотки. Количество и размеры реек определяются следующим образом: число реек выбирают в зависимости от мощности трансформатора (про S_H = 1600 кВ·А – 8..10 реек). В каждой катушке несколько витков. Высота катушки, т.е. осевой размер провода b, определяется по рисунку 4. Плотность теплового потока для алюминиевых обмоток принимается равной 500..800 Вт/м².

Параллельные провода в витке, число которых от 1 до 6, укладываются плашмя. Для выравнивания активных и индуктивных сопротивлений проводов витка при каждой перекладке делается одна общая транспозиция.

Непрерывная катушечная обмотка, как правило, не имеет паек, при этом переходы из одной катушки в другую выполняются с чередованием по наружной и по внутренней поверхностям обмотки. Достигается это за счет перекладывания всех нечетных (временных) катушек. Процесс намотки непрерывной катушечной обмотки показан на рисунке 5.

Рисунок 4 - График для определения размера провода b по заданным q и 

Рисунок 5 - Процесс намотки непрерывной катушечной обмотки

Число катушек непрерывной обмотки, за очень редким случаем, четное, при этом начало и конец обмотки располагают или снаружи, или оба внутри обмотки.

При нахождении массы обмоточного провода катушки обычно разбивают на две группы: в одной группе определяется возможное количество катушек с числом витков, равным целому числу витков в катушке плюс один виток, и другая группа будет представлять все оставшиеся катушки с целым числом витков в катушке. Для каждой из этих групп находят массы обмоточного провода, которые затем суммируют.

Витки, служащие для регулирования напряжения в обмотке ВН, должны располагаться в отдельных регулировочных катушках, при этом регулировочные ответвления должны выполняться на переходах между катушками, а не от средних витков катушки.

Если в регулировочных катушках число витков меньше, чем в основных, то эти катушки разгоняют до требуемого наружного диаметра, закладывая при намотке между проводами полосы из электрокартона.

3.2.2 Обмотка НН

Расчет обмотки начинают с определения числа витков:

, (25)

(витков),

округляем до W₁ = 148 (витков).

Ориентировочная площадь сечения витка: (м²).

По рисунку 4 определяем b = 9,3·10^-3 (м).

Принимаем виток из нескольких параллельных витков: n_ПР1 = 3.

Площадь сечения одного провода витка рассчитываем по формуле:

, (26)

(м²),

принимаем (м²).

По значениям и b согласно приложению I /1/ выбираем провод:

АПБ 25,83

Определяем возможное число катушек по высоте обмотки:

, (27)

где h_K1 – осевой размер масляного охлаждающего канала между витками, м

h_K1 = 0,005 (м),

,

округляем .

Распределяем основные витки по основным катушкам

, (28)

где - число витков в основных катушках.

Если взять и , то получим W = 160 витков вместо 148; 12 витков лишних. Значит в 12 катушках число витков будет на один виток меньше, т.е. 3 витка. Получаем следующее распределение витков по катушкам:

28 основных катушек по 4 витка = 112

12 основных катушки по 3 витка = 36

–––––

148

Полная площадь сечения витка:

(м²).

Уточняем плотность тока:

, (29)

(А/м²).

Уточняем осевой размер обмотки:

, (30)

где n_РАЗ = 2 – число разгонов катушек НН;

h_К.РАЗ = 0,015 (м) – высота канала в местах разгона;

К_У = 0,94 – коэффициент, учитывающий усадку междукатушечных прокладок.

(м).

Радиальный размер обмотки:

, (31)

(м).

Определение добавочных потерь в обмотках сводится к нахождению коэффициента увеличения основных электрических потерь обмотки:

, (32)

где n – число проводников обмотки в радиальном направлении:

, (33)

n = 4·3 = 12;

₁ – коэффициент, характеризующий заполнение высоты обмотки проводниковым материалом:

, (34)

где m₁ – число витков обмотки в осевом направлении:

m₁ = n_KAT1 = 40,

,

.

Плотность теплового потока:

, (35)

где К  0,75 – коэффициент закрытия обмотки.

(Вт/м²).

Внутренний диаметр обмотки:

, (36)

(м).

Наружный диаметр обмотки:

, (37)

(м).

Средний диаметр витка обмотки:

, (38)

(м).

3.2.3 Обмотка ВН

Ориентировочная площадь сечения витка: П_С = 11,68·10^-6 (м²).

Площадь сечения параллельного провода: (м²).

Плотность тока:

, (39)

(А/м²).

По сечению согласно приложения I /1/ подбираем провод:

АПБ 12,3

Определяем полное число катушек:

,

где h_K2 – высота горизонтальных каналов, м,

h_K1 = 0,006 (м),

,

округляем до n_KAT2 = 46.

Рассчитываем число витков W_H2, соответствующее номинальному напряжению U_Ф2:

, (40)

,

округляем: W_H2 = 950.

Определяем число регулировочных витков W_Р на одну ступень регулирования напряжения. Если предел регулирования напряжения одной ступени 2,5 %, то:

, (41)

,

округляем: W_Р = 24.

Размещая все регулировочные витки в отдельных катушках, минимальное число которых равно 8 (n_РЕГ = 8), находим число основных катушек:

n_OCH2 = n_KAT2 – n_РЕГ, (42)

n_OCH2 = 46 – 8 = 38.

Количество витков в этих катушках:

W_ОСН2 = W_Н2 – 2· W_Р, (43)

при двух ступенях регулирования напряжения вниз от средней ступени (-22,5%).

W_ОСН2 = 950 – 2·24 = 902.

Ориентировочное число витков в одной основной катушке:

, (44)

.

Определим полное число витков катушки:

,

,

округляем: W₂ = 950.

Распределим основные витки по основным катушкам. Если взять n_OCH2 = 38 и W_КАТ2 = 24, то получим W = 912 вместо W = 902; 10 витков лишних. Значит в 10 катушках будет на один виток меньше, т.е. 23 витка. Получаем следующее распределение витков по катушкам:

28 основных катушек по 24 витка = 672

10 основных катушек по 23 витка = 230

8 основных катушки по 12 витка = 96

Всего 46 катушек и 998 витков.

Площадь сечения витка: (м²).

Уточняем плотность тока:

, (А/м²).

Высота обмотки с каналами между всеми катушками:

, (45)

где К_У  0,94 – коэффициент, учитывающий усадку прокладок;

h_K2 = 0,006

h_KР = 0,008 – высота канала в месте разрыва обмотки, где размещаются катушки с регулировочными витками.

(м).

Принимаем а₁₂ = 0,03 (м).

Определение добавочных потерь в обмотках сводится к нахождению коэффициента увеличения основных электрических потерь обмотки:

,

где n = 24;

(м) – радиальный размер обмотки,

, (46)

,

,

.

Плотность теплового потока определяется по формуле (35):

(Вт/м²).

Внутренний диаметр обмотки:

, (47)

(м).

Наружный диаметр обмотки:

, (48)

(м).

Средний диаметр витка обмотки:

, (49)

(м).

4 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

4.1 Определение потерь короткого замыкания

Потерями КЗ Р_К двухобмоточного трансформатора называются потери, имеющие место в трансформаторе при установлении в одной из обмоток тока, соответствующего номинальной мощности и замкнутой накоротко другой обмотке. Эти потери могут быть разделены на следующие составляющие:

1. основные электрические потери в обмотках НН и ВН ­– Р_ОСН1 и Р_ОСН2;

2. добавочные потери в обмотках, вызванные неравномерным распределением тока по сечению проводов – Р_1 и Р_2;

3. потери в отводах – Р_ОТВ1 и Р_ОТВ2;

4. потери в стенках бака и других металлических элементах конструкции трансформатора – Р_Б, вызванные полем рассеяния обмоток.

Таким образом:

, (50)

Основные электрические потери в обмотке НН:

, (51)

где - удельное сопротивление провода обмотки, Ом·м, при t = 75⁰ C;

(Ом·м).

Основные электрические потери в обмотке НН:

, (52)

Определение добавочных потерь в обмотках сводится к нахождению коэффициента увеличения основных электрических потерь обмотки, который находится для каждой обмотки отдельно.

Потери в отводах определяются приближенно для каждой обмотки в зависимости от схемы соединения обмотки и при условии, что сечение отвода равно сечению витка самой обмотки.

При соединении обмотки в треугольник (НН):

, (53)

При соединении обмотки в звезду (ВН):

, (54)

Потери в стенке бака:

, (55)

где К_Б = 3.

(Вт),

(Вт),

(Вт),

(Вт),

(Вт).

Примем К_1 = К_1 = 1,05.

Полные потери короткого замыкания:

(Вт)

Расчетные значения потерь короткого замыкания отклоняются от заданных на 4,42%.

4.2 Определение напряжения короткого замыкания

Напряжение короткого замыкания определяет падение напряжения в обмотках трансформатора, его внешнюю характеристику и токи короткого замыкания, ударный и установившийся.

Напряжение КЗ, % определяют через его составляющие:

, (56)

где U_KA – активная составляющая напряжения КЗ,

, (57)

%;

U_KR – реактивная составляющая напряжения КЗ,

; (56)

х_К – индуктивное сопротивление обмоток трансформатора, обусловленное полями рассеяния и приведенное, например, к обмотке НН, Ом,

; (58)

а_Р – ширина приведенного канала рассеяния, вычисляется по ф-ле (14),

(м);

Уточняем значения :

, (59)

Уточняем d₁₂ и К_Р по формулам (17) и (46) соответственно:

d₁₂ = 0,3 + 2·0,015 + 2·0,04 + 0,03 = 0,44 (м),

,

.

Необходимость регулирования напряжения на стороне обмотки ВН путем переключения числа витков этой обмотки приводит к тому, что в регулировочных витках ток не протекает. Это приводит к появлению дополнительного поперечного поля рассеяния, которое увеличивает индуктивное сопротивление обмотки в К_q раз. Чаще всего регулировочные витки располагают в середине высоты обмотки при равенстве обмоток.

Схема выполнения ответвлений в обмотке ВН при регулировании напряжения без возбуждения представлена на рисунке 6.

Р исунок 6 - Схема регулирования напряжения

, (60)

, (61)

(м),

.

(Ом),

%,

%.

Расчетные значения U_K отличается от заданной U_K на -0,62 %.

При определении массы трансформатора возникает необходимость в расчете массы металла обмоток и отводов.

Масса металла обмоток:

, (62)

где масса металла обмоток НН

; (63)

масса металла обмоток ВН

; (64)

₁ и ₂ – плотности металла обмоток НН и ВН,

₁ = ₂ = 2700 (кг/м²).

(кг),

(кг),

(кг).

Приближенно массу металла отводов можно найти по формуле:

, (65)

где сечения отводов приняты равными сечениям витков, длина проводов отводов принимается:

при соединении обмоток в треугольник (НН):

, (66)

(м),

при соединении обмоток в звезду (ВН):

, (67)

(м),

(кг).

4.3 Определение механических сил в обмотках при внезапном КЗ

В начальный момент внезапного короткого замыкания в обмотках трансформатора возникают значительные механические силы, которые могут разрушить обмотки. Эти силы появляются в результате взаимодействия тока в обмотке с магнитным потоком рассеяния обмоток. Наличие радиальной составляющей поля рассеяния вызывает появление сил F_P (рисунок 7), радиально направленных.

Р исунок 7 - Продольное и поперечное поля рассеяния

Радиальная сила:

, (68)

где i_KM1 – ударный ток короткого замыкания для обмотки НН,

, (69)

, (70)

,

(А).

(кН).

Напряжение на разрыв в обмотке НН от радиальных сил:

, (71)

(Па).

Напряжение на разрыв в обмотке НН от радиальных сил:

, (72)

(Па).

5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ И ТОКА ХОЛОСТОГО ХОДА ТР-РА

5.1 Определение размеров магнитной системы

После проверки и корректировки потерь и напряжения КЗ определяется окончательные размеры пакетов стержней и ярма, их активного сечения, высоты стержня, размеры ярм и масса стали стержней и ярм.

Поперечное сечение стержня для диаметра d_H = 0,30 м представлено на рисунке 8. Размеры пластин взяты из приложения III /1/.

Р исунок 8 - Сечение стержня и ярма для стержня d_H = 0,30 м:

1- прессующая (сцепляющая) пластина; 2 – крайняя ступень ярма.

Основные размеры и масса активной стали плоской магнитной системы определяются в следующем порядке.

Длина стержня:

, (73)

где и взяты из пункта 2.3;

(м).

Масса стали стержней:

, (74)

где – масса стали стержней в пределах окна магнитной системы,

; (75)

с – число стержней;

_С – плотность электротехнической стали, _С = 7650 кг/м²;

– масса стали в местах стыка пакета стержня и ярма,

; (76)

а_1Я – ширина наибольшего пакета ярма, опр-ся из таблицы 5.1 /1/,

а_1Я = 0,295 (м);

m_У – масса стали одного угла, опр-ся из таблицы 5.1 /1/,

m_У = 118,5 (кг).

(кг),

(кг),

(кг).

Масса стали ярм:

, (77)

где – масса стали частей ярм, заключенных между осями крайних стержней,

; (75)

С_МО – расстояние между осями соседних стержней;

; (76)

– внешний диаметр обмотки ВН;

а₂₂ – расстояние между обмотками ВН соседних стержней;

– масса стали в частях ярм, которые находятся за пределами 2·С_МО

; (77)

(кг),

(м),

(кг),

(кг).

Полная масса стали плоской магнитной системы:

, (78)

(кг).

5.2 Расчет потерь холостого хода трансформатора

Потери холостого хода трансформатора P₀ , в основном представлены магнитными потерями в магнитопроводе трансформатора. С достаточной степенью точности эти потери для трёхфазного трансформатора рассчитываются по формуле:

, (79)

где k_пд – коэффициент, учитывающий ряд технологических факторов, для пластин с отжигом,

К_ПД = 1,08;

Р_С и Р_Я – удельные потери в стержне и ярме зависят от марки стали и от индукции в стержне В_С и ярме В_Я, Выбираются из таблицы 5.2 /1/.

Уточенное значение индукции в стержне В_С:

, (80)

(Тл).

Уточенное значение индукции в стержне В_Я:

, (81)

(Тл).

Принимаем Р_С = 1,2; Р_Я = 1,2.

Коэффициент К_УП учитывает потери в углах магнитной системы и зависит от числа косых и прямых стыков в магнитной системе, определяется по таблице 5.3 /1/.

К_УП = 8,92.

(Вт).

Расчетное значение потерь холостого хода не должно отклоняться от заданного Р_О = 3650 Вт более чем на +7,5%.

Проверка: ,

Так как –4,42% < +7,5%, то расчет поведен верно.

5.3 Определение тока холостого хода трансформатора

При расчете токи холостого хода трансформатора определяют его активную составляющую i_ОА и реактивную составляющую i_OR и выражают их в процентах от номинального тока. Тогда ток холостого хода:

, (82)

Определим активную составляющую тока ХХ:

, (83)

%.

Определим реактивную составляющую тока ХХ:

, (83)

где Q₀ – полная намагничивающая мощность трансформатора, В·А.

Для плоской трехстержневой магнитной системы трансформатора современной конструкции, изготовленной из холоднокатаной стали, намагничивающая мощность может быть рассчитана по формуле:

, (84)

где К_ТЯ – коэффициент, учитывающий форму ярма, К_ТЯ = 1;

К_ТШ – коэффициент, учитывающий расшихтовку и зашихтовку верхнего ярма при сборке, К_ТШ = 1,03;

К_ТП – коэффициент, учитывающий прессовку стержней и ярм при сборке остова, К_ТП = 1,1;

К_ТЗ – коэффициент, учитывающий срезку заусенцев при отжиге, К_ТЗ = 1,6;

К_ТР – коэффициент, учитывающий резку пластин, при отжиге К_ТР = 1;

К_УП – коэффициент, учитывающий увеличение намагничивающей мощности в углах магнитной системы, определяется из таблицы 5.4 /1/, К_УП = 24;

q_C и q_Я – удельные намагничивающие мощности для стали стержней и ярм, находится по таблице 5.5 /1/ в зависимости от В_С и В_Я, В·А/м², q_C = 2,31, q_Я = 2,31;

q_З.КОС – удельная намагничивающая мощность для зазора в косом стыке, зависит от В_З.КОС и определяется из таблицы 5.6 /1/,

, (85)

(Тл),

q_З.КОС = 1100 (В·А/кг);

q_З.ПР – удельная намагничивающая мощность для зазора в прямом стыке, зависит от В_С и определяется из таблицы 5.6 /1/,

q_З.ПР = 24700 (В·А/кг);

П_КОС – площадь сечения зазора косого стыка,

, (86)

(м²);

П_ПР – площадь сечения зазора прямого стыка,

П_ПР =0,06447 (м²).

(кВ·А),

%,

%.

Расчетное значение тока холостого хода не должно отклоняться от заданного i_О = 1,5 Вт более чем на +15%.

Проверка: ,

Так как 6% < +15%, то расчет поведен верно.

5.4 ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕЕ ПАРАМЕТРОВ

Электрическая схема замещения трансформатора показана на рисунке 9.

Параметры короткого замыкания трансформатора:

, (87)

(Ом);

, (88)

(Ом);

, (89)

(Ом).

Тогда можно определить параметры рабочего контура схемы замещения трансформатора:

, (90)

(Ом);

, (91)

(Ом).

Параметры холостого хода трансформатора:

, (92)

(Ом);

, (93)

(Ом);

, (94)

(Ом).

Тогда параметры намагничивающего контура схемы замещения:

, (95)

(Ом);

, (96)

(Ом).

Р исунок 9 - Т-образная схема замещения двухобмоточного тр-ра